Размышления об информации, или Информация к размышлению

Так, в утверждении (П1) независимость от материи следует понимать как инвариантность информации относительно материальных носителей и процессов. Действительно, не важно, какие символы используются в информационных кодах, важно только, чтобы эти символы могли восприниматься ИС, а коды могли интерпретироваться.

Независимое существование информации имеет важные следствия, так как позволяет ей в своих наиболее развитых формах образовывать самостоятельные реальности, которые сейчас принято называть виртуальными. Следует при этом отметить, что физический мир, отражаемый в нашем мозге посредством органов чувств, также является виртуальной реальностью, которую можно назвать виртуальной действительностью. В этой связи естественно-научная парадигма (ЕНП), основываясь на прогностической достоверности происходящих событий, предполагает, что субъективные законы виртуальной действительности совпадают с объективными законами материального мира.

В утверждении (П2) фиксируется, что сама по себе последовательность кодов несёт лишь потенцию содержания, а само содержание проявляется только в ИС, комплементарных данному виду информации. При этом основными качествами, определяющими комплементарность ИС, являются её способность воспринимать используемые в кодах материальные символы и владение кодовой системой, в которой представлена информация. Но самое главное, без чего содержание информации не может быть раскрыто, – это обладание базой знаний, необходимых для интерпретации последовательности кодов. Отсутствие любого из этих качеств делает содержание информации недоступным для ИС.

Положение (П3), утверждающее, что информация всегда представлена в кодированном виде, проводит чёткую грань между физическими и информационными системами. Действительно, физические системы способны отражать реальность, но делают это лишь в виде физических отпечатков, например в виде химических фотографий или аналоговых аудио- и видеозаписей, не имеющих самостоятельного содержания. Напротив, сенсорные органы ИС, отражая реальность в кодированном виде, например в цифровом формате записей, создают информационные отпечатки, потенциальное содержание которых раскрывается на основе имеющейся в ИС базы знаний.

Отметим, что положение (П3) носит принципиальный характер, так как отвергает атрибутивный подход и освобождает физическую реальность от совершенно излишнего для неё понятия информации.

Следующий пункт информационной парадигмы (П4) подчёркивает тот факт, что любые символы, используемые при кодировании в материальных ИС, связаны с физической реальностью и, следовательно, передача кодов всегда сопряжена с физическими взаимодействиями. Поэтому предположение о существовании неких, не регистрируемых физическими методами, информационных полей, которые могли бы являться источником экстрасенсорного восприятия в физических ИС, безосновательно. Однако положение (П4) не исключает существования специфических информационных взаимодействий, связанных с информационными системами. Природа и свойства таких взаимодействий будут обсуждаться в разделе 1.5.

В положении (П5) информационной парадигмы утверждается, что самопроизвольное возникновение содержательной информации в материальных системах, имеющих ограниченное время существования, невозможно. Действительно, рождению содержательной информации должно предшествовать создание кодовой системы и базы знаний, которая сама уже является содержательной информацией. В результате возникает замкнутый круг, разорвать который изначально можно лишь в реальности, не ограниченной временными рамками.

Однако именно самопроизвольное возникновение информации в физических системах предполагается в рамках ЕНП для объяснения возникновения феномена жизни. В таком подходе жизнь оказывается результатом стечения случайных обстоятельств, породивших одновременно информационную молекулу ДНК и информационную систему в виде биологической клетки, способной извлечь содержание из этой молекулы.

И наконец, самое радикальное положение ИП (П6) предполагает, что информация является сущностью не только независимой от материи, но и способной существовать вне материи. Представляется, что для этого предположения есть достаточные основания. Действительно, физический мир существует в пространстве-времени, но у информации нет места в пространстве физического мира, и её эволюция не связана с законами, имеющими временной характер. В таком внематериальном качестве информация может рассматриваться не только как сущность, существующая в разных мирах, но и как то, что способно объединять эти миры.

В последующих разделах мы ещё не раз вернёмся к положению (П6) и покажем, что многие проблемы современной науки указывают на возможность или даже необходимость такого расширенного взгляда на всё сущее.

Конечно, изложенные здесь положения ИП, несмотря на то что они многократно в той или иной форме высказывались разными авторами, не являются общепризнанными. В настоящее время в науке безраздельно господствует естественно-научная парадигма, которая декларирует, что весь познаваемый мир представлен объективной физической реальностью, а субъективная реальность и психические проявления – вторичны и редуцируемы до физического уровня.

Но ЕНП – это не догма. Она всего лишь сумма наших социально согласованных представлений о природе Бытия. А главная задача любой научной парадигмы – объединение научного сообщества на наиболее эффективных познавательных позициях. И в этом смысле положения ИП не претендуют на какую-либо основополагающую роль в теории информации. С ними можно соглашаться или не соглашаться, но они предлагают точку зрения, с которой могут оцениваться и интерпретироваться многие необъяснимые с позиции ЕНП факты, связанные с разнообразными информационными феноменами.

И если подобная точка зрения окажется эффективной и будет разделяться значительным количеством учёных, то именно такой подход, такая парадигма может оказаться ключом, открывающим дверь в многообразие информационной реальности.

1.2. Иерархическая структура сенсорной информации

За прошедшее столетие физика добилась впечатляющих успехов в понимании устройства доступной для наших наблюдений материальной Вселенной. И в основе этих достижений лежит понимание иерархического принципа строения материи.

Для информационной реальности иерархический принцип может оказаться столь же плодотворным, как и для реальности материальной. Однако подход при изучении информационной иерархии существенно отличается от подхода при исследовании иерархии материальных структур.

Действительно, основным способом изучения физических систем является последовательная редукция к элементам, составляющим систему. При этом предполагается, что такая редукция возможна вплоть до самых элементарных объектов, которыми на сегодняшний день представляются ненаблюдаемые гипотетические струны, существующие в 11-мерном пространстве. Такой путь – от высших уровней иерархии к низшим – можно назвать принципом нисходящего пути познания.

Однако в случае информационной реальности ситуация оказывается противоположной. Основополагающие информационные элементы – коды и символы – вполне наблюдаемы, и выстраивание иерархии можно вести от нижних уровней к высшим – вплоть до таких уровней, которые становятся ненаблюдаемыми, но для которых можно предлагать гипотетические модели, объясняющие реально наблюдаемые информационные феномены. Такой подход, связанный с конструированием высших уровней иерархии на основе элементов низших уровней, можно назвать принципом восходящего пути познания.

Итак, используя этот принцип, попытаемся выстроить восходящую информационную иерархию, существующую в самой сложной из наблюдаемых ИС – в человеческом социуме.

У большинства людей вопрос, а что же такое информация, не вызывает особенных затруднений. Обычно информация ассоциируется с такими привычными понятиями, как сигналы, коды, данные, сообщения, сведения, тексты, знания, программы. Правда, мало кто задумывается, что эти понятия не являются проявлением чего-то структурно единого, а отражают иерархию, на каждом уровне которой существуют обособленные информационные структуры, обладающие своими уникальными свойствами.

Информация, которая доступна человеку, может иметь разное происхождение. Так, это могут быть врождённые знания и программы, необходимые для организации процессов восприятия, обработки, интерпретации, хранения и передачи сенсорной информации. Также это могут быть знания, полученные интуитивным путём и не основанные на восприятии окружающей реальности. Происхождение этих видов информации остаётся до сих пор неясным. Однако уже вполне понятно происхождение сенсорной информации, иерархическую структуру которой можно проследить от её возникновения и до обретения ею сложных высокоуровневых форм.

Основная задача, решаемая сенсорными органами любой ИС, – это генерация информации путём отображения окружающей реальности в форме символов, имеющих значения отображаемых событий и связанных пространственно-временными отношениями. При этом сами символы представляют собой последовательности кодов, которые могут реализовываться на любых различениях, существующих в физической реальности.

Значения символов и связывающие их отношения образуют структуры, имеющие смысл символьных семантических сетей. Из множества символов по некоторым изначально заданным правилам, которые можно рассматривать как символьное мышление, образуются подмножества баз данных, помечаемых внутрисистемными именами. Примером таких баз данных могут служить цифровые фотографии. Подобные базы данных представляют собой первичную сенсорную информацию в виде последовательности кодов, которые доступны ИС для интерпретации и последующего использования.

В зависимости от вида рецепторов, используемых в сенсорных органах, первичная информация может иметь разную модальность – зрительную, слуховую, вкусовую, обонятельную, осязательную и термическую. Такая информация может преобразовываться, перемещаться, храниться, анализироваться, копироваться и уничтожаться. При этом способ и характер анализа первичной информации во многом определяется индивидуальными свойствами конкретной ИС, и в первую очередь её тезаурусом.

Живые организмы способны воспринимать окружающую реальность уже с самого момента рождения. А это значит, что они обладают изначальным тезаурусом, то есть базой знаний, в соответствии с которой символам ставятся в соответствие определённые значения, а первичная информация структурируется и используется в ИС.

Врождённый тезаурус должен быть достаточен, но не избыточен для существования и приспособления организма к окружающей реальности. В частности, четырёхмерное пространственно-временное восприятие нашей Вселенной, данное человеку от рождения, означает только то, что другие измерения, если они имеются, несущественны для приспособления в тех пространственно-временных масштабах, в которых существует человек.

Итак, символьное отображение реальности и создание в соответствии с изначальным тезаурусом ИС кодированных баз данных образует первичный иерархический информационный уровень. Уже на этом уровне первичная информация может использоваться простейшими организмами для координации совместного поведения в виде коммуникативной сигнальной системы и для приспособления к окружающей среде.

Второй иерархический информационный уровень возникает в результате повторного символьного отображения, когда подмножества первичных баз данных объединяются по некоторым изначально заданным критериям и получают внутрисистемные имена в виде уникальных символов. Значения этих имён определяются существующей в ИС первичной информацией и применёнными критериями отбора. В результате возникает некая новая информационная общность, которую можно назвать образом. В зависимости от совокупности используемых критериев, образы могут иметь фиксированную модальность или быть полимодальными, сочетающими в себе разные модальности первичной информации. В качестве примера полимодального образа можно представить образ моря, который содержит в себе и простирающуюся до горизонта гладь воды, и её солёный вкус, и шум набегающих волн, и запах выброшенных на берег водорослей.

Значения образов связаны пространственно-временными, логическими, функциональными, количественными, каузальными (причинно-следственными) и другими изначально заложенными в ИС отношениями, которые порождают образную семантическую сеть. В рамках этой сети существуют врождённые правила оперирования образами, которые можно назвать образным мышлением, или воображением. Воображение позволяет не только воспроизводить информационные аналоги воспринимаемой реальности, но и создавать собственные воображаемые реальности или образные тексты, возможно, никогда не реализуемые в действительности. Такие тексты могут существовать в виде внутренних переживаний последовательностей звуков или визуальных образов индивидуальными организмами. Но эти тексты остаются недоступны для восприятия внешними ИС.

Результатом работы образного мышления могут стать творческие образы, расширяющие исходную образную семантическую сеть. К ним принадлежат, например, «образы-кентавры», представляющие собой компиляции из фрагментов других образов. Творческими являются также абстрактные, в том числе и математические, образы.

Второму – образному – иерархическому уровню присущи более развитые, чем у сигнальной системы, коммуникативные возможности. На этом уровне возникает специфическая образная речь, использующая язык поз, мимики, движений, звуков и запахов. Примером такой речи могут служить брачные танцы и песни животных. А в человеческой культуре образная речь является частью театрального искусства. При этом разнообразные запоминающие и воспроизводящие устройства позволяют создать даже образную письменность, фиксирующую образные тексты, рождённые воображением индивида.

В отличие от первого иерархического уровня, на котором происходит только отражение окружающей реальности, образный уровень уже можно рассматривать как субъективную модель мира, позволяющую биологическим организмам осуществлять адаптивное поведение, используя прогноз развития ситуации.

Следующий иерархический уровень информации возникает в результате очередного – третьего – символьного отображения. При этом отображении на множестве образов по заданным совокупностям признаков выделяются в общем случае пересекающиеся подмножества, которые обозначаются некоторыми символами или, в человеческой культуре, словами. Значения слов представляют уже другую – более высокую по сравнению с образным уровнем – информационную общность, определяемую теми критериями, по которым отбирались образы, и тем фактическим набором образов, которым располагает конкретная ИС.

Возникшее в результате нового символьного отображения множество значений слов, связанных определёнными отношениями, образует вербальную семантическую сеть, или язык. Но связи и отношения в такой сети также находятся на новом уровне общности и не могут быть полностью выстроены только на основе образного восприятия окружающей действительности. Поэтому, как показал ещё в 1957 году американский лингвист Ноам Хомский, анализируя грамматику многих языков, базовая вербальная семантическая сеть так же, как и сети нижних иерархических уровней, носит врождённый характер и, следовательно, является частью врождённого тезауруса.

Первичное заполнение вербальной сети словами – символами вербального уровня – происходит только в социальных структурах и только в ранние периоды жизни, когда у человека существует возможность активировать все аспекты врождённого тезауруса. Если же по каким-либо причинам активация базовой вербальной семантической сети не была востребована, то восприятие реальности индивидом останется на образном уровне. Однако активированная сеть остаётся открытой и способной к развитию в течение всей жизни.

На основе вербальной семантической сети по определённым, изначально заданным в ИС логическим правилам можно выстраивать последовательности слов, обладающих смыслами и выражающих мысли. При этом используются не только слова, имеющие значения и называемые в лингвистике знаменательными, но и служебные слова, определяющие отношения между значениями слов. Образующиеся в результате осмысленные тексты являются продуктом вербального мышления.

Отношения, которые связывают знаменательные слова в текстах, выделяют лишь некоторые аспекты их значений, что делает возможным использование одних и тех же слов в разных контекстах для выражения разных смыслов. Нужно также отметить, что контекст следует понимать шире, чем простую последовательность слов. В устной речи вербальная составляющая дополняется образной речью в виде мимики, жестов и интонаций, что существенно влияет на смыслы вербальных текстов. Поэтому в письменности образную составляющую речи частично передаёт пунктуация.

Для конкретного индивида текст может считаться осмысленным только в той мере, в какой он моделирует представления о действительности, существующие в его тезаурусе. Поэтому понимание смысла текста является индивидуальным и может меняться в результате развития базы знаний конкретной личности.

В социальной среде могут использоваться тексты разного вида. К первому виду можно отнести внутренние тексты, содержащиеся в памяти индивида. Ко второму – коммуникативные тексты, выполняющие функции социального общения в форме устной и письменной речи. И наконец, к третьему виду относятся внешние тексты, существующие на независимых носителях информации и, в принципе, доступные любому члену социума.

Совокупность внутренних текстов, которыми располагает индивид, образует его личную вербальную базу знаний. Совокупность внешних текстов образует вербальную базу знаний социума. При этом внешние тексты основываются как на семантической сети, общей для всего социума, так и на достаточно изолированных фрагментах сети – семантических кластерах, присущих отдельным социальным группам. Такие группы могут быть выделены по географическим, профессиональным, религиозным, возрастным или иным признакам. Этот факт ограничивает понимание внешних текстов индивидом и его доступ к вербальной базе знаний социума, так как его семантическая сеть заведомо уже сети социума.

Вербальный информационный уровень, обладая большей общностью по сравнению с образным, содержит не только слова, значения которых определяются совокупностью образов, но и абстрактные понятия, не имеющие аналогов на образном уровне. Такие понятия обозначаются терминами, значения которых извлекаются из текстов, а не из образов. Термины являются продуктом социальной деятельности и поэтому не встроены во врождённую индивидуальную вербальную семантическую сеть. Из этого следует, что раскрытие значений абстрактных понятий происходит только в процессе социального обучения.

Итак, мы рассмотрели три наблюдаемых иерархических уровня существования сенсорной информации.

Это уровень первичной информации, порождаемый сенсорными органами ИС в результате отображения реальности в символьной форме. Возникающие при этом структурированные совокупности символов преобразуются в соответствии с врождёнными правилами в первичные кодированные базы данных, доступные ИС для интерпретации и использования.

Второй иерархический уровень связан с образной информацией. На этом уровне подмножества первичных баз данных, объединённых по некоторым врождённым критериям, отображаются уникальными символами, являющимися внутрисистемными именами образов. Совокупность критериев, выделяющих конкретный образ из множества возможных, определяет его значение. Между именами образов изначально установлены разнообразные отношения, создающие образную семантическую сеть. На образном уровне существует врождённая способность к воображению – образному мышлению, порождающему воображаемые реальности, не все из которых имеют отношение к действительности.

Третий, вербальный уровень информационной иерархии образуется в результате очередного символьного отображения подмножеств образов, выделенных по каким-либо признакам. Такие подмножества, обозначенные словами, обладают значениями, определяемыми совокупностями критериев, образовавших эти подмножества. Между словами существуют разнообразные отношения, образующие вербальную семантическую сеть. На вербальном уровне, также как и на образном, возможно врождённое мышление, представляющее собой способность к созданию разнообразных вербальных конструкций – текстовых, табличных, математических, программных и многих других, называемых слотами.

Все три описанных иерархических уровня сенсорной информации используются в человеческом социуме и являются реально наблюдаемыми. Все они имеют сходную структуру и каждый иерархический уровень включает:

«Слова» соответствующего уровня, имеющие определённые значения. Это могут быть первичные символы, образы или слова вербального уровня.

«Семантические сети», связывающие значения слов с присущими данному иерархическому уровню отношениями.

«Тексты» – подмножества слов, организованных по определённым правилам и имеющих самостоятельные значения и смыслы, определяемые совокупностью знаний, доступных ИС.

«Мышление», представляющее систему правил, по которым образуются осмысленные тексты.